2023.12.22 关于 Redis 数据类型 String 常用命令

引言

String 类型基本概念

SET & GET

SET 命令

GET 命令

MSET & MGET

MSET 命令

MGET 命令

SETNX & SETEX & PSETEX

SETNX 命令

SETEX 命令

PSETEX 命令

计数命令

INCR 命令

INCRBY 命令

DECR 命令

DECRBY 命令

INCRBYFLOAT 命令

总结

字符串操作命令

APPEND 命令

GETRANGE 命令

SETRANGE 命令

STRLEN 命令

引言

redis 中所有的 key 均为字符串，但 value 的类型却存在差异

redis 文档给出的语法格式说明：

[ ] 相当于一个独立的单元表示可选项，即可有可无
| 表示或者的意思，多个之间仅能选择一个
[ ] 和 [ ] 之间是可以同时存在的

快速清除 redis 中的所有键值对：

该命令能够把 redis 上所有的键值对都带走
语法：
FLUSHALL
在公司中，尤其是生产环境的数据库，千万不要敲该命令！！

注意：

在操作 linux 的时候千万不要乱按 ctrl + s
ctrl + s 在 xshell 中的作用是 "冻结当前页面"
按 ctrl + q 即可解除冻结

String 类型基本概念

Redis 中的字符串是以二进制数据的方式存储的，且它不会进行任何编码转换
这意味着你存的是什么，取出来就是什么
相比之下 MySQL 默认的字符集是拉丁文，如果你试图插入中文而没有更改字符集，那么便会失败
所以 Redis 一般来说不会遇到乱码问题，因为 Redis 中没有字符集

Redis 中可以存储各种类型的数据
包括文本数据、整数、普通文本字符串、JSON、XML，甚至二进制数据（如图片、视频、音频等）
但 Redis 对于 String 类型的大小限制为 512 M

注意：

由于 Redis 是单线程模型，且其设计目标是使得所有的操作都能快速完成
因此存储大文件，如音频、视频，可能会影响 Redis 的性能

原因：

处理这些大文件需要更多的时间，这可能会阻塞其他操作，从而降低整体的性能

总结：

虽然 Redis 技术上可以存储音频和视频文件，但由于其单线程的特性和对 String 类型的大小限制，通常不建议这样做

SET & GET

SET 命令

不设置 NX 和 XX 参数时：

如果 key 不存在则创建新的键值对
如果 key 存在则让新 value 覆盖旧 value ，可能改变原 value 的数据类型，且原 key 的 ttl （生存时间）也将失效

语法：
set key value [expiration EX seconds|PX milliseconds] [NX|XX]
时间复杂度:

O(1)

实例理解一

set key value ex 5
相当于 set key value + expire key 5

实例理解二

NX ：如果 key 存在则不设置并返回 nil，如果 key 不存在才设置
XX ：如果 key 不存在则不设置（返回 nil），如果 key 存在才设置（相当于更新 key 的 value）

GET 命令

Redis 的 get 命令只能用于获取去存储为字符串类型的值

语法：
get key
时间复杂度:

O(1)

实例理解

此处我们尝试使用 get 命令获取一个列表值

Redis 报错！

MSET & MGET

MSET 命令

用于一次设置多个键的值
MSET 命令会用新值替换旧值
这是一个原子操作，所有键的值都会同时设置

语法：
mset key value [key value ...]
时间复杂度：

O(N)
其中 N 为设置 key value 键值对的个数，一般不会很大，也可认为是 O(1)

实例理解

此处我们一次性设置三个键值对

注意：

当一次性设置 10W 个键值对时，Redis 很有会被阻塞

MGET 命令

用于获取多个键的值

语法：
mget key [key ...]
时间复杂度：

O(N)
其中 N 为获取 key 的个数，一般不会很大，也可认为是 O(1)

实例理解

此处我们一次性获取三个 key 所对应的 value 值

一次操作多组键值对相较于一次操作一组键值对

优势：

一次操作多组键值对可以减少网络延迟
MSET 命令是原子的，要么所有键值对设置成功，要么所有键值对设置失败，确保了数据的一致性
MSET 和 MGET 可以使代码更简洁，更易于理解和维护

SETNX & SETEX & PSETEX

SETNX 命令

等价于 set key value nx
即 key 不存在才能设置，key 存在则不设置且返回 nil

语法：
setnx key value
实例理解

SETEX 命令

设置 key 的过期时间，时间单位为秒

语法：
setex key seconds value
实例理解

PSETEX 命令

设置 key 的过期时间，时间单位为毫秒

语法：
psetex key milliseconds value
实例理解

总结：

上述命令是针对 set 一些常见用法的缩写
之所以这样，是为了让操作更符合人的直觉，即使用者的门槛就越低，要背的东西就越少

注意：

在编程语言中很多关键词都是和自然语言相关的
所以后续我们去设置一些库、一些工具、一段代码给别人使用的时候，也要尽量符合直觉
不要设计的反人类、反直觉

计数命令

INCR 命令

针对 key 对应的 value 进行一个 +1 操作

语法：
incr key
key 对应的 value 必须为整数
此处为 64位 ——> 8字节的整数，相当于 Java 中的 long，表示的范围还是比较大的

时间复杂度:

O(1)

返回值：

此操作的返回值，为 value +1 后的值

实例理解

注意：

incr 操作的 key 如果不存在，就会把这个 key 的 value 当作 0 来使用

INCRBY 命令

针对 key 对应的 value 进行一个 +n 操作

语法：
incrby key increment
key 对应的 value 必须为整数

时间复杂度:

O(1)

返回值：

此操作的返回值，为 value +n 后的值

实例理解

此处我们针对 key 的 value 加 10

注意：

incrby 操作的 key 如果不存在，就会把这个 key 的 value 当作 0 来使用

incrby 命令也可针对 value 进行减法操作

DECR 命令

针对 key 对应的 value 进行一个 -1 操作

语法：
decr key
key 对应的 value 必须为整数

时间复杂度:

O(1)

返回值：

此操作的返回值，为 value -1 后的值

实例理解

注意：

decr 操作的 key 如果不存在，就会把这个 key 的 value 当作 0 来使用

DECRBY 命令

针对 key 对应的 value 进行一个 -n 操作

语法：
decrby key decrement
key 对应的 value 必须为整数

时间复杂度:

O(1)

返回值：

此操作的返回值，为 value -n 后的值

实例理解

此处我们针对 key 的 value 减 10

注意：

decrby 命令也可针对 value 进行加法操作

INCRBYFLOAT 命令

针对 key 对应的 value 进行 ± n 操作

语法：
incrbyfloat key increment
key 对应的 value 可为 整型或浮点型

时间复杂度:

O(1)

返回值：

此操作的返回值，为 value ± n 后的值

实例理解

此处我们针对 key 的 value 加 0.5

此处我们针对 key 的 value 减 0.5

只能用加上负数的形式来实现减法

注意：

此处没有给浮点型提供减法版本的命令
因为使用 redis 进行的计数操作时，一般都是针对整数来进行的

总结

由于 redis 处理命令的时候为单线程模型
所以多个客户端同一时刻针对同一个 key 进行 incr 操作时，不会引起线程安全问题

字符串操作命令

APPEND 命令

用于给将给定值追加到指定 key 的 value 的末尾
如果 key 存在并且是一个字符串，该命令会将给定值追加到原有的字符串后面
如果 key 不存在，则效果等同于 set 命令

语法：
append key value
时间复杂度:

O(1)

返回值：

追加后的字符串长度，单位为字节

实例理解

redis 不认字符，只认字节
redis 不会对字符串的字符编码做任何处理
当前咱们 xshell 终端默认的编码方式为 UTF-8
所以当我们在终端中输入汉字后，将会以 UTF-8 进行汉字编码
一个汉字在 UTF-8 字符集中通常为 3 个字节

此处返回结果为 "你好" 这两个汉字的 UTF-8 编码
其中 '\x' 表示十六进制，"\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd" 为转义字符

点击下方连接可进入查询字符编码的网址

查看字符编码(UTF-8)

在启动 redis 客户端的时候，加上 --raw 这样的选项
便可使 redis 客户端能自主翻译二进制数据

GETRANGE 命令

相当于 Java 中的 substring
超过范围的偏移量会根据 Sting 的长度调整成正确的值

语法：
getrange key start end
时间复杂度:

O(N)，这里的 N 为 start 到 end 之间的长度，一般不会很大，也可认为是 O(1)

返回值：

返回 key 对应的 string 的子串，由 start 和 end 确定（左闭右闭）

注意点一：

在 Redis 中指定的区间为闭区间
但 Java 中一般谈到区间却大多为左闭右开
且在整个编程大圈子中，区间也大多为左闭右开，但确实也有特殊情况，就比如此处的 Redis

注意点二：

正常下标都是从 0 开始的整数
但 Redis 支持负数下标，-1 代表倒数第一个元素，即下标为 len -1 的元素

实例理解

如果字符串中保存的是汉字，此时进行子串切分时很可能切出来的就不是完整的汉字了
如上图所示，强行切出中间的四个字节
随便这么一切，切出的结果在 UTF-8 码表上便不知道查出的是什么字符了

注意：

在 Java 中不会存在上述情况

原因：

Redis 中字符串的基本单位为字节
但在 Java 中字符串长度以字符（char）为单位，且 char 类型的数据占 2 字节
Java 中字符（char）用的是 Unicode 编码，一个字符可以表示包括中文在内的各种符号

实例理解

基本概念

当编码方式为 UTF-8 时，一个汉字通常为 3 个字节
当编码方式为 Unicode 时，一个汉字通常为 2 个字节
重点理解
Java 中字符串（String）用的是 UTF-8 编码
Java 标准库进行编码转换时，如从 Unicode 到 UTF-8，通常会抽象掉底层的细节，使得程序员一般感知不到编码方式的变换

补充：

在 MySQL 中 varchar(N) 类型数据中的 N 为字符数，这意味着无论字符是英文还是中文都只算一个字符

SETRANGE 命令

根据偏移量（offset），从指定的字节开始进行 value 替换

语法：
setrange key offset value
时间复杂度:

O(N)，这里的 N 为 value 的长度，一般不会很大，也可认为是 O(1)

返回值：

替换之后新字符串的长度

实例理解

setrange 针对不存在的 key 也是可以操作的，不过会把 offset 之前的内容填充为 0x00

如上图所示，凭空生产了一个字节，且该字节里面中内容为 0x00
此时的 value 值 aaa 便被追加到 0x00 后面了

注意：

如果当前的 value 为中文字符串，并进行 setrange 命令的时候，是存在问题的

STRLEN 命令

用于获取 key 对应 value 的字符串长度
如果当前 key 对应的 value 不是字符串时，将会报错

语法：
strlen key
时间复杂度:

O(1)

返回值：

获取到字符串的长度，单位是字节，当key 不存在时返回 0

实例理解